1. Mechanische Eigenschaften von Edelstahl
Die erforderlichen mechanischen Eigenschaften werden üblicherweise in den Kaufspezifikationen für Edelstahl angegeben. Mindestanforderungen an die mechanischen Eigenschaften werden zudem in den verschiedenen Normen definiert, die für das Material und die Produktform relevant sind. Die Einhaltung dieser Standard-Eigenschaften belegt, dass das Material gemäß einem entsprechenden Qualitätssicherungssystem ordnungsgemäß hergestellt wurde. Ingenieure können das Material daher bedenkenlos in Konstruktionen einsetzen, die den zulässigen Betriebslasten und -drücken standhalten.
Die für Flachwalzprodukte spezifizierten mechanischen Eigenschaften sind üblicherweise Zugfestigkeit, Streckgrenze, Bruchdehnung und Brinell- oder Rockwell-Härte. Die Anforderungen an die Eigenschaften von Stangen, Rohren und Formstücken geben typischerweise Zugfestigkeit und Streckgrenze an.
2. Streckgrenze von Edelstahl
Im Gegensatz zu Baustählen beträgt die Streckgrenze von geglühtem austenitischem Edelstahl nur einen sehr geringen Anteil der Zugfestigkeit. Bei Baustahl liegt die Streckgrenze typischerweise bei 65–70 % der Zugfestigkeit. Bei austenitischem Edelstahl beträgt dieser Wert hingegen nur 40–45 %.
Durch Kaltverformung lässt sich die Streckgrenze rasch und erheblich steigern. Einige Edelstahlsorten, wie beispielsweise federvergüteter Draht, können durch Kaltverformung auf 80–95 % der Zugfestigkeit erhöht werden.
3. Duktilität von Edelstahl
Die Kombination aus hoher Kaltverfestigung und hoher Dehnung/Duktilität macht Edelstahl sehr gut verarbeitbar. Dank dieser Eigenschaftskombination lässt sich Edelstahl bei Verfahren wie dem Tiefziehen stark verformen.
Die Duktilität wird üblicherweise als prozentuale Dehnung vor dem Bruch im Zugversuch gemessen. Geglühte austenitische Edelstähle weisen außergewöhnlich hohe Dehnungen auf. Typische Werte liegen bei 60–70 %.
4. Härte von Edelstahl
Härte ist der Widerstand einer Materialoberfläche gegen das Eindringen von Material. Härteprüfgeräte messen die Tiefe, die ein sehr harter Eindringkörper in die Oberfläche eines Materials gedrückt werden kann. Es werden Brinell-, Rockwell- und Vickers-Geräte verwendet. Jedes dieser Geräte verwendet einen anders geformten Eindringkörper und eine andere Methode zur Aufbringung der bekannten Kraft. Umrechnungen zwischen den verschiedenen Skalen sind daher nur annähernd möglich.
Martensitische und ausscheidungshärtende Stähle können durch Wärmebehandlung gehärtet werden. Andere Stähle können durch Kaltverformung gehärtet werden.
5. Zugfestigkeit von Edelstahl
Die Zugfestigkeit ist im Allgemeinen die einzige mechanische Eigenschaft, die zur Definition von Stab- und Drahtprodukten erforderlich ist. Derselbe Werkstoff kann mit unterschiedlichen Zugfestigkeiten für völlig verschiedene Anwendungen eingesetzt werden. Die angegebene Zugfestigkeit von Stab- und Drahtprodukten steht in direktem Zusammenhang mit deren Verwendung nach der Fertigung.
Federdraht weist nach der Verarbeitung in der Regel die höchste Zugfestigkeit auf. Diese hohe Festigkeit wird durch Kaltverformung zu Spiralfedern erzielt. Ohne diese hohe Festigkeit würde der Draht seine Funktion als Feder nicht erfüllen.
Für Draht, der in Umform- oder Webverfahren verwendet wird, sind solch hohe Zugfestigkeiten nicht erforderlich. Draht oder Stangenmaterial, das als Rohmaterial für Verbindungselemente wie Schrauben und Bolzen dient, muss weich genug sein, um Kopf und Gewinde zu formen, aber dennoch ausreichend fest, um im Einsatz einwandfrei zu funktionieren.
Die verschiedenen Edelstahlsorten weisen tendenziell unterschiedliche Zug- und Streckgrenzen auf. Die typischen Festigkeitswerte für geglühtes Material sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Tabelle 1. Typische Festigkeit von geglühtem Edelstahl aus verschiedenen Familien
| Zugfestigkeit | Streckgrenze | |
| Austenitisch | 600 | 250 |
| Doppelhaushälfte | 700 | 450 |
| Ferritisch | 500 | 280 |
| Martensitisch | 650 | 350 |
| Niederschlagshärtung | 1100 | 1000 |
6. Physikalische Eigenschaften von Edelstahl
● Korrosionsbeständigkeit
● Beständigkeit gegen hohe und niedrige Temperaturen
● Einfache Fertigung
● Hohe Festigkeit
● Ästhetische Wirkung
● Hygiene und einfache Reinigung
● Langer Lebenszyklus
● Recycelbar
● Niedrige magnetische Permeabilität
7. Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl
Gute Korrosionsbeständigkeit ist ein Merkmal aller Edelstähle. Niedriglegierte Stähle sind unter normalen Bedingungen korrosionsbeständig. Höherlegierte Stähle sind beständig gegen die meisten Säuren, alkalischen Lösungen und chloridhaltigen Umgebungen.
Die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl beruht auf seinem Chromgehalt. Edelstahl enthält in der Regel mindestens etwa 10,5 % Chrom. Das Chrom in der Legierung bildet eine selbstheilende, schützende, klare Oxidschicht, die sich spontan an der Luft bildet. Dank dieser Selbstheilung bleibt die Korrosionsbeständigkeit unabhängig vom Herstellungsverfahren erhalten. Selbst wenn die Materialoberfläche geschnitten oder beschädigt wird, heilt sie sich selbst und die Korrosionsbeständigkeit bleibt bestehen.
8. Beständigkeit gegen extreme Temperaturen
Manche Edelstahlsorten sind beständig gegen Zunderbildung und behalten ihre hohe Festigkeit auch bei sehr hohen Temperaturen. Andere Sorten weisen selbst bei kryogenen Temperaturen hohe mechanische Eigenschaften auf.
Hohe Festigkeit von Edelstahl
Die Konstruktion von Bauteilen und die Fertigungsmethoden können so angepasst werden, dass die Kaltverfestigung von Edelstählen beim Kaltumformen genutzt wird. Die daraus resultierenden hohen Festigkeiten ermöglichen die Verwendung dünnerer Materialien, was zu geringeren Gewichten und Kosten führt.
Die Jindalai Steel Group ist ein führender Hersteller und Exporteur von Edelstahlcoils, -blechen, -platten, -bändern und -rohren. Mit über 20 Jahren Erfahrung auf internationalen Märkten betreibt das Unternehmen derzeit zwei Werke mit einer Produktionskapazität von über 400.000 Tonnen jährlich. Für weitere Informationen zu unseren Edelstahlprodukten kontaktieren Sie uns gerne oder fordern Sie ein Angebot an.
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Veröffentlichungsdatum: 19. Dezember 2022
